Курсовая работа (т): Кинематический и силовой расчет рычажного механизма

Рис. 2. Построение графика перемещения точки В.

.7.2 Построение диаграммы скорости выходного звена

Диаграмму скорости точки В строятся вести методом графического дифференцирования, способом хорд. Данный метод заключается в следующем:

• Проводим хорду, которая соединяет концы начальной и конечной ординат кривой на данном интервале.

• По оси абсцисс выбираем произвольную точку P (в данном случае ОP=40 мм) в качестве полюса. Из этой точки проводим до пересечения с осью ординат луч, параллельный хорде, на оси ординат получаем отрезок, выражающий в некотором масштабе величину производной в средней точке интервала.

• Таким же образом рассмотрим все интервалы. В результате получим ряд точек, каждая из которых расположена в середине соответствующего интервала. Затем соединяем эти точки плавной кривой и получаем искомый график (рис. 3).

Рис. 3. Построение графика скорости для точки В.

.7.3 Построение диаграммы ускорения выходного звена

Диаграмму ускорения точки В строятся вести методом графического дифференцирования, способом хорд. Данный метод заключается в следующем:

• Проводим хорду, которая соединяет концы начальной и конечной ординат кривой на данном интервале.

• По оси абсцисс выбираем произвольную точку P (в данном случае ОP=40 мм) в качестве полюса. Из этой точки проводим до пересечения с осью ординат луч, параллельный хорде, на оси ординат получаем отрезок, выражающий в некотором масштабе величину производной в средней точке интервала.

• Таким же образом рассмотрим все интервалы. В результате получим ряд точек, каждая из которых расположена в середине соответствующего интервала. Затем соединяем эти точки плавной кривой и получаем искомый график (рис. 7).

Рис. 3. Построение графика ускорений точки В.

Раздел 2. Силовой расчет механизма

Проектирование нового механизма всегда включает его силовое исследование, так как по найденным силам производится последующий расчет на прочность элементов кинематических пар и звеньев механизма.

При силовом исследовании решаются следующие основные задачи а)определяются силы, действующие на звенья и реакции в кинематических парах,

б)определяется уравновешивающая сила (момент силы).

При силовом анализе дополнительно выясняют вопросы об уравновешенности механизма, износе его звеньев, о потерях на трение в отдельных кинематических парах, о коэффициенте полезного действия механизма в целом и др.

В курсовом проекте силовой расчет ведется методом кинетостатики. Метод кинетостатики основан на принципе Даламбера, который применительно к механизмам можно сформулировать так: если ко всем внешним силам, действующим на систему звеньев, добавить силы инерции, тогда под действием всех этих сил система звеньев может условно считаться находящейся в равновесии.

При кинетостатическом расчете кинематическую цепь механизма разбиваем на группы Ассура, которые являются статически определимыми. Расчет ведем путем последовательного рассмотрения условий равновесия отдельно каждой группы, начиная с наиболее удаленной от исходного механизма, последним рассчитывается ведущее звено.

2.1 Силовой расчет кинематической пары звеньев 2-3

Силовой расчет механизма ведем для положения , к которому построен план ускорений.Зарисовываем группу в масштабе μ_l=0,001 м/мм, сохраняя положения звеньев, прикладывая Р_пс=1900Н. Прикладываем также, силы веса

 (2.1)

где масса звена, кг

ускорение свободного падения, 9,81 ,

силы инерции:

 (2.2)

со стороны отброшенных звеньев в поступательной паре прикладываем неизвестную реакцию  перпендикулярно направляющей ползуна и в шарнире А прикладываем также неизвестную реакцию , которую можно разложить на составляющие согласно равенству:

(2.3)

где  направляется перпендикулярно линии звена АВ, а параллельна этой линии. Определяем тангенциальную составляющую , составляя уравнение звена 2 в форме моментов относительно точки В:

 (2.4)

где -плечо силы , равное  μ_l*0.242 м ,

- плечо силы веса, равное = μ_l*=0.943 м,

-момент силы инерции, Н*м,

, H*м (2.6)

где - момент инерции относительно центра масс S звена 2,

- угловое ускорение звена, ;

- длина звена 2.

Точное направление  определиться знаком полученного результата , при отрицательном результате направление следует принять за противоположное.

Для того, чтоб определить  и , запишем уравнение равновесия все группы в векторной форме:

(2.7)

Векторы сил, известные по величине и направлению, подчеркнуты двумя чертами, известные только по направлению линии действия одной, в данном случае это силы  и .

Для построения плана сил определяем масштабный коэффициент плана сил , а отрезки, выражающие векторы сил на плане, получаются делением натуральных значений сил на плане на масштаб на плане.